DE10022644A1 - Twin slush skin molding process for producing vehicle instrument panels, permits variation of process parameters during all molding stages - Google Patents

Twin slush skin molding process for producing vehicle instrument panels, permits variation of process parameters during all molding stages

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DE10022644A1 DE2000122644 DE10022644A DE10022644A1 DE 10022644 A1 DE10022644 A1 DE 10022644A1 DE 2000122644 DE2000122644 DE 2000122644 DE 10022644 A DE10022644 A DE 10022644A DE 10022644 A1 DE10022644 A1 DE 10022644A1
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Abstract

A first solid plastic layer (18) is moulded against the surface of an electroformed tool and then a second expanded plastic layer (14) is formed onto the first layer. The inner surface of the second layer is shaped either by a tool punch or a plastic carrier (16) which remains as part of the molding. All molding, forming and demolding parameters can be influenced during the process stages. An Independent claim is made for a tool for producing a twin slush skin product (20) including outer (10) and inner (16) parts for forming the outer and inner contours of the product with a space between for expanding one (14) of the material layers and various means for influencing the parameters of the various process stages.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Doppelslushhaut mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The invention relates to a device for producing a double slush skin with the The preamble of claim 1 mentioned features.

Aus der WO 96/3306 und WO 97/48537 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung einer Doppelslushhaut bekannt. Diese Doppelslushhäute werden in Verbindung mit einem Instrumententräger unter anderem für automobile Instrumententafeln eingesetzt. Die Herstellung erfolgt in einer Galvanoform mit einer die Außenkontur der Doppelslushhaut bestimmenden Form. In diese Galvanoform wird ein Polymerpulver eingebracht. Durch Rotation der Galvanoform bildet sich an einer beheizbaren Innenwandung der Galvanoform aus dem Polymerpulver eine kompakte Formhaut. Anschließend wird der Galvanoform ein zweites, mit Treibmitteln beaufschlagtes Polymerpulver zugeführt. Durch erneute Rotation der Galvanoform bildet sich an der bereits vorhandenen kompakten Formhaut eine Schaumschicht. Als nächster Schritt wird in die Galvanoform eine die Innenkontur der Doppelslushhaut definierende Gegenform, in Form eines Formstempels oder eines Kunststoffträgers, eingefahren. In dem dabei entstehenden Hohlraum zwischen der Innenkontur der Galvanoform und der Außenkontur der Gegenform beginnt danach der Schäumungsprozess durch Expansion des mit Treibmitteln beaufschlagten Polymerpulvers, wobei unter Verwendung des Kunststoffträgers als Gegenform gleichzeitig eine Verbindung der Doppelslushhaut mit dem Kunststoffträger erfolgen kann. Bei der Expansion des mit Treibmitteln beaufschlagten Polymerpulvers muss eine gleichmäßige Verteilung der Schaumdicke durch einen gleichmäßigen Abstand der Innenwandung der Galvanoform zur Außenwandung der Gegenform gewährleistet sein. Anderenfalls entstehen an Stellen mit geringer Wandstärke erhebliche Drücke, die über die Oberfläche der Galvanoform summiert die Zuhaltekräfte enorm erhöhen. Ein gleichbleibender Abstand lässt sich insbesondere in solchen Bereichen nicht realisieren, in denen durch die Außenform der Doppelslushhaut bedingt zum Beispiel Hinterschnitte, wie Abformstempel, notwendig wären.Methods and devices for the production are known from WO 96/3306 and WO 97/48537 a double slush skin known. These double slush skins are combined with a Instrument carriers used for automotive instrument panels, among others. The Manufactured in an electroplated form with an outer contour of the double slush skin determining form. A polymer powder is introduced into this galvanoform. By Rotation of the electroform forms on a heatable inner wall of the electroform a compact molded skin from the polymer powder. Then the electroform is turned on second polymer powder charged with blowing agents. By renewed rotation the galvanoform forms on the already existing compact molded skin Foam layer. As the next step, the inner contour of the Double slush skin defining counter shape, in the form of a form stamp or one Plastic carrier, retracted. In the resulting cavity between the The inner contour of the galvanoform and the outer contour of the counterform then begin Foaming process by expansion of the polymer powder charged with blowing agents, using the plastic carrier as a countermold at the same time a connection the double slush skin can be done with the plastic carrier. With the expansion of the Polymer powder charged with blowing agents must have an even distribution of Foam thickness through a uniform distance from the inner wall of the electroform Outer wall of the counterform can be guaranteed. Otherwise arise in places with low wall thickness considerable pressures that add up over the surface of the electroform the locking forces increase enormously. A constant distance can be found in particular in do not realize areas in which the outer shape of the double slush skin for example, undercuts, such as impression stamps, would be necessary.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von Doppelslushhäuten, die durch ihre äußere Form konstruktionsbedingte Hinterschnitte zwischen der Galvanoform und der Gegenform aufweisen, Druckerhöhungen in der Galvanoform, insbesondere bei der Expansion des mit Treibmitteln beaufschlagten Pulvers, weitestgehend zu vermeiden, sowie eine annähernd gleichmäßige Verteilung des mit Treibmitteln beaufschlagten Pulvers über das Gesamtvolumen des Hohlraumes zwischen Innenwandung der Galvanoform und Außenwandung der Gegenform zu erreichen.The invention is therefore based on the object in the production of Double slush skins with undercuts due to their design between the galvanoform and the counterform, pressure increases in the Electroplating, especially during the expansion of the powder charged with blowing agents,  to be avoided as far as possible, and an almost even distribution of the Blowing agent applied powder over the total volume of the cavity between To achieve the inner wall of the electroform and the outer wall of the counterform.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Doppelslushhaut mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass einem ersten Hohlraumbereich mit einer im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnittsfläche, dem ein zweiter Hohlraumbereich mit einer gegenüber der ersten Querschnittsfläche geringeren Querschnittsfläche zugeordnet ist und diesem ein dritter Hohlraumbereich mit einer gegenüber der zweiten Querschnittsfläche sich vergrößernden Querschnittsfläche zugeordnet ist, wird mit einfachen Mitteln bei der Herstellung einer Doppelslushhaut eine annähernd gleichmäßige Verteilung des mit Treibmitteln beaufschlagten Pulvers über das Gesamtvolumen des Hohlraumes zwischen Innenwandung der Galvanoform und Außenwandung der Gegenform erreicht. Die konstruktionsbedingten Querschnittsverringerungen der Wandstärke werden durch die sich unmittelbar anschließenden Bereiche mit sich vergrößernden Querschnittsflächen ausgeglichen. Das heißt, dass die Volumenreduzierung infolge der Querschnittsverringerung durch die sich daran anschließende Querschnitterweiterung nahezu ausgeglichen wird. Auf diese Weise findet aufgrund des entstehenden Druckgefälles während des Ausschäumens ein Materialtransport des mit Treibmitteln beaufschlagten Pulvers von dem Bereich mit der geringeren Querschnittsfläche zu dem Bereich mit der größeren Querschnittsfläche statt, so dass durch eine annähernd gleichmäßige Verteilung des mit Treibmitteln beaufschlagten Pulvers über das Gesamtvolumen des Hohlraumes beim Expansionsvorgang Druckerhöhungen in der Galvanoform weitestgehend vermieden werden. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird gleichzeitig eine größere Gestaltungsmöglichkeit der Außenform der Doppelslushhaut erzielt.This object is achieved with a device for producing a double slush skin solved in claim 1 features. By having a first cavity area with a substantially constant cross-sectional area, the second Cavity area with a smaller compared to the first cross-sectional area Cross-sectional area is assigned and this a third cavity area with a compared to the second cross-sectional area increasing cross-sectional area is assigned a simple means in the manufacture of a double slush skin approximately uniform distribution of the powder charged with blowing agents over the Total volume of the cavity between the inner wall of the electroform and Outer wall of the counterform reached. The design-related Cross-sectional reductions in wall thickness are immediately apparent adjoining areas with increasing cross-sectional areas. The means that the volume reduction due to the reduction in cross-section by the subsequent cross-sectional expansion is almost compensated. In this way takes place due to the pressure drop during foaming Material transport of the powder charged with blowing agents from the area with the smaller cross-sectional area to the area with the larger cross-sectional area instead, so that by an approximately even distribution of the propellant Powder over the total volume of the cavity during the expansion process Pressure increases in the galvanoform are largely avoided. Through this Measures according to the invention will at the same time offer greater design options for External shape of the double slush skin achieved.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred refinements of the invention result from the others in the Characteristics mentioned subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Doppelslushhaut zeigt, näher erläutert.The invention is described in an exemplary embodiment based on the associated Drawing, which is a sectional view of the device for manufacturing according to the invention shows a double slush skin, explained in more detail.

Die Vorrichtung zur Herstellung einer Doppelslushhaut besteht aus einer die Außenkontur der Doppelslushhaut bestimmenden Galvanoform 10 und wenigstens einer die Innenkontur der Doppelslushhaut definierenden Gegenform 12, wobei zwischen Galvanoform 10 und Gegenform 12 ein Hohlraum zum Expandieren eines expansionsfähigen Materials 16 zur Herstellung der Doppelslushhaut angeordnet ist. Die Doppelslushhaut besteht aus einer in einem ersten Verfahrensschritt an der Innenwandung der Galvanoform 10 erzeugten Formhaut 14 und aus einer in einem weiteren Verfahrensschritt hergestellten zweiten Schicht, die aus einem expansionsfähigen Material 16 besteht und die während des Expansionsvorganges mit der Formhaut 14 verbunden wird.The apparatus for producing a Doppelslushhaut consists of an outer contour of the Doppelslushhaut determining Galvanoform 10 and at least one of the inner contour of Doppelslushhaut defining counter-mold 12, wherein between galvano 10 and counter-mold 12 is a cavity for expanding a expandable material 16 for the preparation of Doppelslushhaut. The double slush skin consists of a molded skin 14 produced on the inner wall of the electroform 10 in a first process step and of a second layer produced in a further process step, which consists of an expandable material 16 and which is connected to the molded skin 14 during the expansion process.

Die äußere Form der Doppelslushhaut wird durch ihren späteren Einsatz, zum Beispiel als Instrumententafeln in der Automobilindustrie, bestimmt, so dass konstruktiv bedingte Hinterschnitte zwischen der Galvanoform 10 und der Gegenform 12 und damit eine Einengung der Wandstärke der zu bildenden Doppelslushhaut nicht zu vermeiden sind. Zur Vermeidung einer Druckerhöhung in der Galvanoform 10 durch die Einengung der Wandstärke der Doppelslushhaut ist erfindungsgemäß einem ersten Hohlraumbereich 20, der durch die Innenwandung der Galvanoform 10 und der Außenwandung der Gegenform 12 gebildet wird und eine gleichbleibende Querschnittsfläche aufweist, ein zweiter Hohlraumbereich 22 mit einer gegenüber der ersten Querschnittsfläche des ersten Hohlraumbereiches 20 geringeren Querschnittsfläche angeordnet, dem unmittelbar danach ein dritter Hohlraumbereich 24 mit einer gegenüber der zweiten Querschnittsfläche sich vergrößernden Querschnittsfläche angeordnet ist. Durch die unmittelbare Anordnung des dritten Hohlraumbereiches 24 an dem zweiten Hohlraumbereich 22 mit einer geringeren Querschnittsfläche erfolgt ein Materialfluss des expansionsfähigen Materials 16 - während der Expansion - entsprechend der in der Zeichnung angegebenen Materialflussrichtung 18 von dem Hohlraumbereich 22 zu dem Hohlraumbereich 24. Die Querschnittserweiterung des dritten Hohlraumbereiches 24 erfolgt bis zu einer Größe, bei dem die Summe der Volumina des zweiten Hohlraumbereiches 22 und des dritten Hohlraumbereiches 24 annähernd der Summe der Volumina eines angenommenen zweiten Hohlraumbereiches 22 und dritten Hohlraumbereiches 24 bei gleichbleibender Querschnittsfläche entsprechend dem ersten Hohlraumbereich 20 entspricht. Damit wird erreicht, dass eine annähernd gleichmäßige Verteilung des expansionsfähigen Materials 16 über den gesamten Hohlraumbereich zwischen Galvanoform 10 und Gegenform 12 erfolgt und dass somit beim Expandieren des Materials keine unzulässigen Druckerhöhungen an der Galvanoform 10 entstehen.The outer shape of the double slush skin is determined by its later use, for example as instrument panels in the automotive industry, so that design-related undercuts between the electroform 10 and the counterform 12 and thus a narrowing of the wall thickness of the double slush skin to be formed cannot be avoided. To avoid a pressure increase in the electroform 10 due to the narrowing of the wall thickness of the double slush skin, according to the invention, a second cavity region 22 with a constant cross-sectional area is opposite a first cavity region 20 , which is formed by the inner wall of the electroform 10 and the outer wall of the counter mold 12 of the first cross-sectional area of the first cavity region 20 with a smaller cross-sectional area, which is immediately followed by a third cavity region 24 with a cross-sectional area that increases compared to the second cross-sectional area. The direct arrangement of the third cavity area 24 on the second cavity area 22 with a smaller cross-sectional area results in a material flow of the expandable material 16 - during the expansion - in accordance with the material flow direction 18 shown in the drawing from the cavity area 22 to the cavity area 24 . The cross-sectional expansion of the third cavity area 24 takes place up to a size at which the sum of the volumes of the second cavity area 22 and the third cavity area 24 approximately corresponds to the sum of the volumes of an assumed second cavity area 22 and third cavity area 24 with a constant cross-sectional area corresponding to the first cavity area 20 . This ensures that an approximately uniform distribution of the expandable material 16 throughout the cavity region between galvano 10 and is carried out counter-mold 12, and thus that no inadmissible pressure increases occur at the electroform 10 upon expansion of the material.

Nach dem dritten sich erweiternden Hohlraumbereich 22 schließt sich ein weiterer vierter Hohlraumbereich 26 mit gleichbleibender Querschnittsfläche an, wobei die Querschnittsfläche der des ersten Hohlraumbereiches 20 entspricht. After the third widening cavity region 22 , there is another fourth cavity region 26 with a constant cross-sectional area, the cross-sectional area corresponding to that of the first cavity region 20 .

Bei der Herstellung der Doppelslushhaut wird als Gegenform 12 ein Formstempel oder ein Kunststoffträger verwendet. Unter Verwendung eines Formstempels erfolgt in einem nachfolgenden Herstellungsprozess die Verbindung der Doppelslushhaut mit einem Kunststoffträger, während unter Verwendung des Kunststoffträgers als Gegenform 12 beim Expansionsvorgang des Materials bereits die Verbindung der Doppelslushhaut mit dem Kunststoffträger erfolgt. In the manufacture of the double slush skin, a form stamp or a plastic carrier is used as the counterform 12 . In a subsequent manufacturing process, the double slush skin is connected to a plastic carrier using a shaping stamp, while the double slush skin is already connected to the plastic carrier using the plastic carrier as a counterform 12 during the expansion process of the material.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SIGN LIST

1010th

Galvanoform
Galvanoform

1212th

Gegenform
Counter form

1414

Formhaut
Molded skin

1616

expansionsfähiges Material
expandable material

1818th

Materialflussrichtung
Material flow direction

2020th

erster Hohlraumbereich
first cavity area

2222

zweiter Hohlraumbereich
second cavity area

2424th

dritter Hohlraumbereich
third cavity area

2626

vierter Hohlraumbereich
fourth cavity area

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Herstellung einer Doppelslushhaut, mit einer die Außenkontur der Doppelslushhaut bestimmenden Form und wenigstens einer die Innenkontur der Doppelslushhaut definierenden Gegenform, wobei zwischen Form und Gegenform ein Hohlraum zum Expandieren eines expansionsfähigen Materials der Doppelslushhaut ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass einem ersten Hohlraumbereich (20) mit einer im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnittsfläche, dem ein zweiter Hohlraumbereich (22) mit einer gegenüber der ersten Querschnittsfläche geringeren Querschnittsfläche zugeordnet ist, ein dritter Hohlraumbereich (24) mit einer gegenüber der zweiten Querschnittsfläche sich vergrößernden Querschnittsfläche zugeordnet ist.1. Device for producing a double slush skin, with a shape determining the outer contour of the double slush skin and at least one counter shape defining the inner contour of the double slush skin, a cavity being formed between the shape and counter shape for expanding an expandable material of the double slush skin, characterized in that a first cavity region ( 20 ) with a substantially constant cross-sectional area, to which a second cavity area ( 22 ) with a smaller cross-sectional area than the first cross-sectional area is assigned, and a third cavity area ( 24 ) with a cross-sectional area that increases with respect to the second cross-sectional area. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des dritten Hohlraumbereiches (24) erweitert ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the cross-sectional area of the third cavity region ( 24 ) is expanded. 3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittserweiterung des dritten Hohlraumbereiches (24) bis zu einer Größe erfolgt, bei dem die Summe der Volumina des zweiten Hohlraumbereiches (22) und dritten Hohlraumbereiches (24) annähernd der Summe der Volumina eines angenommenen zweiten Hohlraumbereiches (22) und dritten Hohlraumbereiches (24) bei gleichbleibender Querschnittsfläche entspricht.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional expansion of the third cavity region ( 24 ) takes place up to a size at which the sum of the volumes of the second cavity region ( 22 ) and third cavity region ( 24 ) approximately the sum of the volumes corresponds to an assumed second cavity region ( 22 ) and third cavity region ( 24 ) with a constant cross-sectional area. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem dritten Hohlraumbereich (24) ein weiterer vierter Hohlraumbereich (26) mit gleichbleibender Querschnittsfläche zugeordnet ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the third cavity region ( 24 ) is assigned a further fourth cavity region ( 26 ) with a constant cross-sectional area. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen des vierten Hohlraumbereiches (26) und des ersten Hohlraumbereiches (20) nahezu gleich groß sind.5. The device according to claim 4, characterized in that the cross-sectional areas of the fourth cavity region ( 26 ) and the first cavity region ( 20 ) are almost the same size. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenform (12) ein Formstempel ist. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the counter-shape ( 12 ) is a form stamp. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenform (12) ein beim Expandieren des Materials mit der Doppelslushhaut verbindbarer Kunststoffträger ist.7. The device according to claim 1 to 5, characterized in that the counter-shape ( 12 ) is a plastic carrier connectable when expanding the material with the double slush skin.
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